D) ETUDE DE LA HAUTEUR CORRESPONDANT A L'UNITE DE TRANSFERT

Les. formules (LTI-58) et (ITI-64) nous donnent :

\ Rue = = F5 + me = RS + 2 (ITI-68) Posons : { a/k., SL h,, (hauteur correspondant à l'unité de trans- Qieé \) fert dans le film raffiné) is b/Kk h, (hauteur correspondant à l'unité de trans-

fert dans le film extrait).

L'équation (III-68) devient alors

4, = œh, + h, (III-70)

Si le raffiné constitue la phase dispersée, et l'extrait la phasetcontinue le terme h, correspondant à la phase continue sera moins sensible que le terme h,, à l'influence des divers facteurs, tels que la hauteur totale de l'appareil, la position des pulvérisateurs, leur distance, le système considéré, etc...

Cette remarque a amené divers auteurs à représenter les résultats suivant le mode indiqué sur le graphique TOUR:

Sur ce graphique, on porte &« en abscisse, et H, en ordonnée.

Si, au cours d'une Série d'expériences, h, et he restent constants, l'équation (III-70) nous montre que les divers points représentatifs se placent sur une droite ayant pour ordonnée à l'origine h, et pour pente h, .

Si pour un deuxième groupe d'expériences,

h. a seul varié, on obtient une nouvelle droite coupant la droite précédente sur l'axe des ordonnées. La figure 100 est relative

à l'extraction de l'acide benzoïque en solution dans le toluène (phase dispersée) par l'eau (phase continue). Les variations de concentrations réalisées par les auteurs (19) étaient assez faibles pour que la relation linéaire entre v et u s'applique avec une approximation suffisante. La tour employée était une colonne de laboratoire à plateaux perforés, dont la hauteur

utile était de 1,2 mètre. La distance entre plateaux pouvait varier.

Le graphique indique que pour un intervalle de plateaux fixé, les hauteurs h, et h., sont constantes.

Par contre, si l'on augmente la distance entre plateaux, on obtient une nouvelle droite de pente plus forte, mais passant par le même point de l'axe des ordonnées. Donc h, est indépendante de la distance entre plateaux, alors

que h,, augmente avec cette distance.

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Il existe déjà de nombreuses études se reportant à divers systèmes et à des appareils variés. Signalons que ERGUN a cherché récemment à unifier les résultats (9).

Nous allons donner un exemple numérique emprunté aux expériences de TREYBAL et DUMOULIN sur le système acide ben-

zoïque, toluène et eau (toluène dispersé, eau solvant extractif).

E) EXEMPLE NUMERIQUE.

Dans une expérience, les débits par unité de surface étaient : raffiné a = 18 m/h, extrait b = 9 m/h , coefficient de distribution : à = 010

Déterminer le nombre d'unités de transfert, et

concentrations du raffiné : u

sachant que la hauteur totale de l'appareil était de 1,2 m., déterminer la hauteur H, correspondant à l'unité de transfert. On trouve : à« = Ab/a = 0,05 , le solvant sera supposé introduit pur, donc Vo = Dosset VE 2(u,-u, 10-010

Portons les valeurs de «, VJ et Us dans l'équation (III-67), on obtient :

La. hauteur correspondant À l'unité de transfert

sera donc :

Re H/N, =1,2/0,908= L,23=m.

Cette expérience est relative aux plateaux espacés de 22,8 em (9 pouces), le point représentatif «x = 0,05, H,, le) S6DLOCE

correctement sur la courbe donnée par les expérimentateurs.

50- ETUDE DES CONDITIONS PARTICULIÈRES À titre d'exemple, étudions les conditions parti-

culières à respecter dans le cas de l'Industrie Pharmaceutique.

Dans cette industrie, les volumes de liquide à traiter sont, en général, faibles comparativement au cas des industries pétrolifères par exemple. D'autre part, les substances à extraire sont souvent fragiles (antibiotiques); il importe donc que les substances ne séjournent que peu de temps dans l'appareil ce qui est réalisé si celui-ci a un faible hold-up.

Ce sont précisément les extracteurs à faible hold-up (Podbielniak, Luwesta) qui ont permis l'abaissement des prix de la pénicilline, et sans ces appareils les progrès réalisés dans l'extraction et la purification des antibiotiques auraient été beauccup plus lents .

Pour juger de la rapidité d'extraction, signalons que dans une colonne de pulvérisation, le bouillon de pénicilline séjourne enviton un quart d'heure, alors que dans un Podbielniak le séjour est de l'ordre de 15 secondes. Le destruction de pénicilline qui était appréciable dans le ler cas devient négligealle dans le second. Le tableau placé en fin de chapitre indique quelques caractéristiques des divers extracteurs, et permet des comparaisons intéressantes.

Il est à noter que les extracteurs rotatifs offrent une grante facilité de nettoyage, une grande rapidité de mise en régime (régime stationnaire) et un faible encombrement.

Mais ces qualités qui sont la conséquence du faible hold-up, comportent une contre-partie : comme tout appareil à faible volant, l'instabilité est plus grande. C'est ainsi que, dans l'extraction de la pénicilline, on a parfois constaté au cours de la 2ème extraction (passage dans le tampon) des phénomènes de précipitation, ceux-ci sont vraisemblablement dus à un changement de régime, qui même peu important,

a pu entrainer une concentration momentanée trop grande dans l'une des phases .

J'estime qu'il existe encore des progrès à réaliser en ce qui concerne les appareilss il est en effet anormal d'exiger d'un même dispositif qu'il effectue correctement deux opérations aussi opposées que la mixion et la démixion.

La conséquence inévitable d'un $el concept est mise en évidence par le fait que le meilleur t’'ansfert est obtenu en général lorsque l'appareil fonctionne au voisinage de l'engorgement.

Certes, les appareils Podbielniak et Luwesta présentent déjà des possibilités de réglage par le jeu simultané des pressions et des vitesses de rotation; cependant, il ne parait pas impossible d'imaginer un appareil dans lequel les deux opérations seraient dissociées et rendues indépendantes, ce qui permettrait l'adaptation de l'appareil à des opérations variées

avec des performances satisfaisantes.

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